Observationer från James Webb Space Telescope tyder på närvaro av enorma stjärnor i en avlägsen galax från det tidiga universum. Dessa potentiella Population III-stjärnor kan nå massor upp till 10 000 gånger solens. Upptäckterna kan förklara ursprunget till supermassiva svarta hål.
James Webb Space Telescope har gjort det möjligt för astronomer att granska avlägsna galaxer från det tidiga universum och avslöjat ovanliga kemiska signaturer i vissa. I galaxen GS 3073 identifierade forskare ledda av Devesh Nandal vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics exceptionellt höga kvävenivåer, långt över det som kan förklaras av typiska stjärnor eller kosmiska händelser.
Närliggande stjärnor verkar begränsade till cirka 120 solmassor, som galaxutvecklingens modeller förutsätter. "Alla våra modeller för galaxutveckling… bygger på att stjärnor inte kan vara mer massiva än cirka 120 solmassor," noterade Nandal. Population III-stjärnor – hypotetiserade uråldriga jättar – skulle dock kunna växa till 1 000 till 10 000 solmassor och producera överskottskväve, enligt simuleringar. Nandals team beräknade att ett fåtal sådana stjärnor skulle kunna förklara GS 3073:s kväveabundans. "Vårt arbete visar hittills starkaste bevisen för Population III-supermassiva stjärnor i det tidiga universum," uppgav han.
Högt kväve har setts i andra avlägsna galaxer, men GS 3073:s nivåer sticker ut. Skeptiker, inklusive Roberto Maiolino vid University of Cambridge, hävdar att galaxens kemiska mognad tyder på en icke-ren miljö olämplig för Population III-stjärnor. John Regan vid Maynooth University kontrade att galaxer i det tidiga universum ofta uppvisar bisarra egenskaper, vilket gör sådana formationer plausibla.
Om bekräftat kan dessa stjärnor förtydliga hur supermassiva svarta hål uppstod tidigt i kosmisk historia och erbjuda en snabb tillväxtväg från massiva stjärnfall. Verifiering är utmanande och kräver ytterligare signaturer. "Att stärka argumentet för deras existens är rentav svårt – det är väldigt svårt för oss att ha en rökande pistol-signatur," sa Regan och tillade: "Men denna signatur är mycket stark."
Resultaten publiceras i The Astrophysical Journal Letters (DOI: 10.3847/2041-8213/ae1a63).